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锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题研究孙亚勤尚康杨阳

发表时间：2021/4/15 来源：《建筑科技》2021年1月下作者：孙亚勤尚康杨阳

[导读] 锅炉压力容器长期处于高温、高压等恶劣环境中，所以这就对压力管道的密封性提出了较高要求，如果管道出现裂纹，就会增加爆炸风险。对于生产企业而言，要想提高生产效率和安全性，就必须做好检验工作，及时发现压力管道裂纹，并采取有效措施进行处理。鉴于此，文章主要对锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题进行分析，并提出具体的解决措施，以供参考。

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摘要：锅炉压力容器长期处于高温、高压等恶劣环境中，所以这就对压力管道的密封性提出了较高要求，如果管道出现裂纹，就会增加爆炸风险。对于生产企业而言，要想提高生产效率和安全性，就必须做好检验工作，及时发现压力管道裂纹，并采取有效措施进行处理。鉴于此，文章主要对锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题进行分析，并提出具体的解决措施，以供参考。
关键词：压力容器；压力管道；裂纹问题；锅炉压力
        1锅炉压力容器压力管道检验工作的必要性分析
        为了确保锅炉压力容器正常运转，理应做好压力管道检验工作，务必将其作为一项重要内容加以对待。锅炉压力容器在运转过程中，受内外环境和压力的作用下，很容易出现裂纹问题。裂纹问题比较容易被忽视，但此问题严重影响着锅炉压力容器的正常运转，使其存在很大的运行隐患。只有科学、规范处理管道裂纹问题，才能确保锅炉压力容器的质量和使用年限。
        2锅炉压力容器压力管道的裂纹问题类型及成因
        2.1应力腐蚀裂纹
        应力腐蚀裂纹主要是腐蚀介质与内外管道应力共同作用所产生的裂纹，主要发生在集装箱管座或汽水管道内。因为管道需要进行热水循环，当其受到较大的外界荷载压力影响时，管道的弯折和拉伸强度会发生变化，极容易产生弯道变形现象，当弯道变形程度超出材料能够承受的范围就会产生应力裂纹。
        2.2机械疲劳裂纹
        由于压力管道长时间处在高强度运转过程中，非常容易产生机械疲劳裂纹，机械疲劳裂纹主要产生在应变力集中的地方，通常是呈直线型，在刚产生机械疲劳裂纹时，裂纹是较为集中且长度相对较短的，如果此时没有进行一定的维修和改善，那么随着时间的发展，裂纹会不断往内部进行拓展，而且拓展速度会不断加快，最终会带来严重的破坏和损伤。其中材料结构、环境介质都会影响机械裂纹的拓展速度。
        2.3过热过烧裂纹
        过热过烧裂纹通常发生在部件热加工过程中，在进行锻造、焊接等过程时非常容易产生过热过烧裂纹。所谓过热是指对金属材料进行加热过程中，当温度超过上临界点后若持续升温，则会产生过热现象；而所谓过烧是指当金属材料的加热温度非常高时，晶界氧化所产生的沿晶裂纹，当处在过烧状态下的金属材料在轧制过程中非常容易产生龟裂。
        2.4蠕变裂纹
        蠕变裂纹主要造成出现的原因就是因为压力管道持续运行，受到温度压力和应力的影响，使得金属材料变形，同时因为材料产生分离，所形成的一类裂纹。此类裂纹一般存在高温蒸汽管道处的弯管外弧的表面，或是集装箱应力较大的位置，其中最大的应力及走向趋于垂直状态，但是裂纹带则一般呈现为平行状，通过仔细观察沃恩可以知道，每个裂缝间不具备一定的规律性，其主要的裂纹形状为孔洞状或是米粒状。
        3锅炉压力容器压力管道检验的内容及方法
        压力容器和压力管道作为压力锅炉的重要组成部分，其作用于压力炉的安全运行而言至关重要，维护人员应当在工作过程中给予充分的重视，以此确保生产操作人员的人身安全及其工作效率。整体检查是对两组器械的全面、深入检查，以此保证压力炉整体的正常运行；质量检查是对两组器械安全性能的检查，是以避免压力炉在正常运行的过程中出现风险事故。

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        3.1整体检查
        整体检查的力度与深度相对而言比较大，是器械养护过程中最为常见的检查手段之一，在开展整体检查工作时，维护人员务必注意以下几点。首先是容器内部的检查，要彻底清理压力容器与管道内部，确保物料残渣与气体残留等可以充分铲除，避免影响接下来的生产制造，同时内部的清洁可以促进压力管道和压力容器的焊接、封头等操作不出现问题。此外就是两者的外部检查，外部检查主要是维护和保养容器与管道的外表面，然后更多的是裂纹情况查看，通过裂纹检查维护人员可以得知压力炉整体的运行状态以及对自身使用寿命的消耗情况，包括正常运行过程中对容器及管道的磨损与腐蚀。其次就是在开展整体检查的过程中，养护人员应凭借辅助器械来认真、严谨全面检测，务必切忌仅靠肉眼的粗略检查。必须使用相关检查机器进行深入勘探，对压力锅容器和管道的内部实行透视式检测，让细小裂纹与生产残留物无处遁形，对两者的外部检测要注意重点部分，外表面的磨损、腐蚀、裂纹等的具体情况必须细致的做好记录，做好附以细节图片说明，以便于通过磨损、腐蚀情况推算压力锅整体的可使用年限。除此之外，整体检查的过程中养护人员一定要始终保持认真负责的工作态度，最好提前做好相关计划规划书，对整体容器和管道的检验按照计划进行检测可以很大程度上避免漏查、误差、或者缺项，从而保证每个细节的安全质量，包括容器内外部、管道连接处、管道内外壁等等。现阶段，整体检查中较为常见的问题包括连接过度、零部件遗漏、内外壁磨损腐蚀过度等等。如果养护人员在检查过程中忽略了任何一个细节，那么引发的安全事故将会造成巨大的经济损失与人员损失。
        3.2质量检查
        在化工业的生产设备中，压力炉一直属于安全系数较低的类型，但是为了实现快速生产与现代化生产模式，必须沿用压力锅炉这类风险性较高的生产器械。基于压力锅炉的危险系数较高，安检人员在对压力容器及压力管道进行质量检查时务必时刻保持认真负责、严谨严格的工作态度，以此保证压力锅炉在正常运行过程中的安全质量。关于锅炉压力容器与压力管道的质量方面检验，首先可以通过检测其内部装载物质和运输物质的输出质量情况，通过对比参照常规状态下的物质使用标准质量来判定容器与管道的使用情况，也可以通过检测生产制造物的质检报告来反向检查容器与管道的运载状况，从而通过物质的质量情况促进发现容器与管道的使用质量问题。对于压力锅炉的安检工作而言，整体与质量检查具有重要意义，而质量检查又是压力炉安检工作的重中之重，安检人员务必肩负起自身的工作职能。此外，耐压测试是检查焊缝的关键环节，在检查焊缝的过程中应认真挖掘问题并及时解决，只有压力炉的焊缝没有安全隐患，才能判定该容器的安全质量达标。
        3.3形成规范的质量检验及维护体系，加强日常维护
        日常维护是确保锅炉压力容器正常运行的重要措施，形成规范的检验及维护体系至关重要：（1）规范生产环节质量检验，构建具有指导和约束效力的管理体系，不断优化锅炉制作流程，尤其是增强对压力管道裂缝问题的预防意识。（2）压力管道在处于工作状态时，难免会出现裂缝问题，应从每次出现的裂缝问题中吸取经验，锻炼对应急情况的处理能力。当锅炉处于停炉状态时，可以适当释放应力，并做好维修检查。（3）在日常维护中，应制定定期检查计划，定期更换各零件，检查过程应严格、仔细，关注到每个小零件；（4）在锅炉长时间运转的过程中，内壁容易积累残渣，残渣遗留会导致锅炉整体出现受热不均情况，应定期做好相关清理工作。同时，压力管道存在老化现象，耐用性会不断降低，在检验过程中应尤为关注其力学性能以及冲击韧性。
        结语
        综上所述，随着工业化的快速发展，锅炉的应用越来越广泛，对于压力容器压力管道中存在的裂纹问题，相关企业必须引起足够的重视，避免造成不必要的经济损失。因此相关企业应该严格控制锅炉的生产与使用，加大执行力度，提高检测水平，更好的预防和解决裂纹问题的产生。这就要求工作人员具备丰富的工作经验与技术能力，在裂纹发生的第一时间制定应急措施，有准备的开展补救处理，切实提高锅炉运行效率。
参考文献：
[1]朱小兵，涂猛.锅炉压力容器压力管道检验中的裂纹问题分析[J].江西化工，2017(4)：63-64.
[2]蔡政国.锅炉压力容器压力管道检验中裂纹问题及预防处理方法分析[J].现代制造技术与装备，2017(6)：155+157.